Дипломная работа: Фасоль обыкновенная

Содержание

Введение…………………………………………………..……………………….3
1. Литературный обзор……………….……….………...………..……..….……7
1.1. Биологические особенности бобовых……………………..…………….7
1.2. Общая характеристика фасоли как мировой культуры…….…….…….8
1.3. Происхождение и распространение культурных видов………………..9
1.3.1. Зоны первичной культуры………………………………………….9
1.3.2. Происхождение американских видов……………….……………10
1.3.3. Происхождение азиатских видов……………………..…………..12
1.3.4. Распространение фасоли в России…………………..……………13
1.4. Использование бобовых культур в хозяйстве и медицине….……..…16
2. Материалы и методы исследования………………………………….……..18
2.1. Объект исследования………………………….……….…………..……18
2.2. Описание доступной коллекции фасоли обыкновенной….………..….22
2.2.1. Высокорослые, вьющиеся сортоформы………......………..…....22
2.2.2. Штамбовые (кустовые, зерновые) сортоформы………….……..33
2.3. Вопросы селекции перспективных биотипов и создание новых сортоформ фасоли обыкновенной……………………….….…………..50
2.3.1. Репродукция коллекционного материала………………………..50
2.3.2. Морфологическая характеристика Казахстанских сортов……..54
3. Результаты и обсуждения……………………………………………………55
3.1. Агроэкологические испытания фасоли обыкновенной……………….55
3.2. Фенологические наблюдения…….………..…….……….…………….55
3.3. Оценка зерновой продуктивности……………….…………………….56
Заключение……………………………………..……………………………….58
Список литературы………………………………..…………………………….59
1.1. Биологические особенности бобовых.

По содержанию белка бобовые культуры в 2 – 3 раза превосходят зерновые злаки, белок их отличается высокой усвояемостью. Зеленая масса зернобобовых культур отличается высоким содержанием витаминов, благодаря чему посев на корм из растений ряда бобовых культур получают качественный силос, хорошее сено и высокопитательную зеленку.
Некоторые бобовые культуры содержат много жира. Например, семена сои имеют 18 – 20% жира, а в лучших её сортах – до 26% и более. Сухие семена этих культур можно продолжительное время хранить без ущерба для их пищевых качеств. Это имеет очень большое значение в создании продовольственных резервов и запасов концентрированных кормов.

Химический состав зерна бобовых культур, возделываемых в Казахстане (в % на сухое вещество), по данным М.А. Кормановской и др.


Культуры Белок Крахмал Жир Клетчатка Зола
Горох 19 – 36 29 – 54 0,9 – 2,4 3,2 – 6,3 2,2 – 2,8
Соя 26 – 50 20 – 32 12 – 27 5,4 – 9,8 4,7 – 5,9
Нут 15 – 30 46 – 48 4,7 – 6,8 2,5 – 9,0 2,8 – 3,3
Чина 21 – 35 38 – 42 0,6 – 3,3 5,7 – 6,6 2,6 – 7,6
Чечевица 21 – 36 44 – 54 0,7 – 3,5 2,7 – 4,6 2,6 – 3,6
Фасоль 17 – 24 41 – 46 0,4 – 1,5 2,2 – 3,8 3,1 – 3,7
Вика 20 – 27 0,5 – 1,0 6,0 – 9,6 3,8 – 4,8


Зернобобовые и кормовые бобовые культуры имеют и большое агрикультурное значение. После их уборки в пахотном слое почвы остается около 100кг. азота. Ценным является то, что на корнях бобовых растении поселяются клубеньковые бактерии, которые усваивают азот почвенного воздуха, превращая его в доступные для растений соединения. Благодаря этому после бобовых урожаи зерновых хлебов и других культур получаются более высокими.


1.2. Общая характеристика фасоли.

Фасоль (Phaseolus L.) относится к семейству бобовых – Leguminosae Juss., подсемейству мотыльковых Papilonatae Bronn, колену фасолевых Phaseoleae Bronn, подколену Phaseolinae Taub. Основные признаки рода: тройчатые листья, спирально закрученный клюв у лодочки, наличие мазолеобразного утолщения на семенах с одной стороны от рубчика и способность вьющегося стебля и завивающихся верхушек растения виться слева направо.
К этому роду, установленному Линнеем, относится более 150 видов, распространенных в тропических и субтропических странах Америки, Азии и Африки.
В мировом земледелии известно около 20 видов; в СССР используют в посевах 6 видов и 4 вида изучают на опытных станциях. Наиболее распространенным видом является обыкновенная фасоль Phaseolus vulgaris (L.) Savi. Значительно реже встречаются: многоцветковая фасоль (Phaseolus multiflorus Willd. syn. Phaseolus coccineus Lam), лимская фасоль (Phaseolus lunatus L.), остролистная фасоль, или тепари (Phaseolus acutifolius A. Gray, var. latifolius Freem.), золотистая фасоль, или маш (Phaseolus aureus (Roxb.) Pip.), угловатая фасоль, или адзуки (Phaseolus angularis (Willd.) W. F. Wight) и рисовая фасоль (Phaseolus calcaratus (Roxb.) Pip.).
Из других видов фасоли, имеющих значение в качестве однолетних кормовых растений (на сено и на выпас), заслуживают внимание: полупрямостоячая фасоль (Phaseolus semierectus L.) и мот (Phaseolus aconitifolius Jacq.). Мот можно использовать как газонное растение, благодаря многочисленным мелким сильно рассеченным листочкам и большой ветвистости низкорослых кустов.
Виды фасоли можно определить в различные фазы их развития. По всходам их определяют в зависимости от формы первых листьев и характера семядолей. В период цветения видовые различия у фасоли выступают довольно резко как по цветоносу и расположению на нем цветков, так по окраске цветков, форме и длине прицветников.
Виды фасоли легко могут быть определены по форме, величине, окраске плодов (бобов) и семян.
Виды фасоли чрезвычайно разнообразны и различаются как по генеративным, так и вегетативным признакам. Морфологические признаки фасоли подвержены значительной изменчивости. Изменчивость биологических признаков пока что изучена недостаточно.
Группы разновидностей. Первоначальное деление Карлом Линнеем обыкновенной фасоли было сделано на основании формы роста. Карликовые, кустовые сорта Линней отнес к виду Phaseolus nanus, а все вьющиеся сорта – к виду Phaseolus vulgaris. Несколько позднее Сави объединил эти два вида, сохранив за ними наименование Phaseolus vulgaris.
Аргентинский ботаник Буркарт установил два подвида: 1) Phaseolus aborigineus и 2) Phaseolus vulgaris, считая, что сорта обыкновенной фасоли произошли от диких форм Phaseolus aborigineus. С таким делением нельзя согласиться и следует Phaseolus aborigineus рассматривать как самостоятельный дикий вид фасоли.
Вследствие отсутствия резкой географической локализации крупных сортовых групп подвиды для обыкновенной фасоли не устанавливаются, а вид делится на группы разновидностей. Внутривидовая классификация обыкновенной фасоли по признакам семян была предложена многими систематиками: Фрувиртом, Мартенсом, Декандолем, Сави, Комесом, Декапрелевичем и др. Такая классификация далеко не соответствует естественной, но весьма удобна в практической работе. Дополнительными признаками в классификации являются: высота растения, окраска незрелого боба, продолжительность вегетационного периода. Ниже приводятся отличительные признаки основных групп разновидностей.
1. Семена эллиптические (яйцевидные). Длина семени в 11/2 раза больше ширины, толщина приблизительно равна ширине – var. ellipticus (Mart.) Comes.
2. Семена вальковатые (цилиндрические). Длина семени в 2 раза больше ширины, толщина приблизительно равна ширине – var. oblongus (Savi) Comes.
3. Семена почковидные (сплюснутые). Длина семени в 11/2 раза больше ширины, толщина составляет 1/3 – 1/4 длины – var. compressus (DC.) Comes.
4. Семена округлые (сферические). Длина семени равна ширине и равна толщине – var. sphaericus (Savi) Comes.

1.3. Происхождение и распространение культурных видов

1.3.1. Зоны первичной культуры

Полифилитическое происхождение рода Phaseolus L. приводит к установлению двух больших зон первичного возделывания культурных видов фасоли в Западном и Восточном полушарии. Важные в экономическом отношении виды – обыкновенная фасоль [Phaseolus vulgaris (L.) Savi], лимская фасоль (Ph. Lunatus L.), многоцветковая фасоль (Ph. Multiflorus Willd.) и остролистная фасоль – тепари (Ph. Acutifolius Aza Gray, var. latifolius Freem.) происходят из Мексики и Центральной Америки, где все эти виды, за исключением обыкновенной фасоли, встречаются в диком состоянии.
Так как дикий вид обыкновенной фасоли не обнаружен, то многие исследователи прибегают к различным предположениям о происхождении Phaseolus vulgaris (L.) Savi, В своих исследованиях Пайпер выдвинул гипотезу о происхождении Phaseolus vulgaris (L.) Savi от Ph. macrolepis Pip., найденного на изверженных породах вулкана Фуего в Гватемале на высоте 2490м над ур. м. Экспериментально это предположение не доказуемо. В 1951г. аргентинский ботаник Артур Буркарт обнаружил в различных точках на восточных склонах Кордильер в Южной Америке, на территории Аргентины близ Бразилии новый дикий вид Ph. aborigineus Burk., который удалось скрестить с Phaseolus vulgaris. Поэтому Буркарт сделал предположение, что Ph. aborigineus – прародитель обыкновенной фасоли. В 1953г. он сообщил в печати, что новый дикий вид является подвидом обыкновенной фасоли. Соглашение с таким мнением было бы преждевременным, но сам факт обнаружения Ph. aborigineus Burk. имеет безусловно большое теоретическое и практическое значение.
Вторая группа культурных видов фасоли, отличаются мелкосемянностью, происходит из Южной Азии. Это золотистая фасоль (Ph. Aureus Pip.), угловатая фасоль [Ph. angularis (Willd.) W. F. Wight], рисовая фасоль (Ph. calcaratus Roxb.), аконитолстная фасоль (мот) (Ph. aconitifolius Jacq.), а также виды Ph. trilobus Ait., маи – Ph. mungo (L.) Pip., Ph. sublobatus Roxb. и другие виды. Наибольшее экономическое значение имеют: маш, или золотистая фасоль (Ph. aureus Pip.), и адзуки, или угловатая фасоль Ph. angularis (Willd.) W. F. Wight. Первый из этих видов происходят из Индии, западных предгорий Гималаев, второй, не встреченный в диком виде, формировался в условиях муссонного климата Восточной Азии.

1.3.2. Происхождение американских видов

При втором плавании Христофора Колумба, по-видимому, в Европу была завезена новая бобовая культура, имеющая внешнее сходство с вигной. Vigna sinensis Endl. происходит из северо-восточных районов Африки, является чрезвычайно древней африканской культурой. За много столетий до нашей эры вигну возделывали в Египте, Эфиопии, откуда она и была завезена в Древнюю Грецию и Рим.
Вигну в Греции называли Phasiolos. Упоминание об этом растении мы находим у Диоскорида (современника Нерона), который писал, что Phasiolos идет в пищу как в сухом, так и зеленом виде. Еще ранее (около 2300 лет тому назад) писали о вигне, называя ее Phaselos, Аристофан и Феофраст.
От греков заимствовали культуру вигны древние римляне. Колумелла (I в. н.э.) называл культуру вигны Fasellus, или Phaselus, Faseolus, или Phaseolus. Упоминания о Phaselum имеются у Виргилия и Плиния.
По сходству с вигной новое растение ботаниками того времени было названо – фасолью. Этим они направили по ложному пути более поздних исследователей происхождения фасоли. Принимая во внимание название растения – Phaseolus многие из исследователей: К. Линней, Декандолль, Мартенс, Комес и др. утверждали, что фасоль происходит из Азии. Линней указывал, что обыкновенная фасоль «habitat in India orientali».
Правильный взгляд относительно Америки, как родины обыкновенной фасоли, откуда она была вывезена первооткрывателями, высказали впервые только в восьмидесятых годах XIX в. Аза Грей и Витмак на основании многочисленных указаний первых путешественников в Америку и находок семян фасоли в могилах Перу и Аризоны. Вопрос о происхождении фасоли в XIX в. подвергся усиленному дебатированию. Отсутствие санскритского названия фасоли говорило в пользу американского происхождения этой культуры, но доказательства сторонников американского происхождения фасоли опирались на скудные исторические и географические данные, единичные материалы археологических исследований.
Во второй четверти XX в. представилась возможность провести советские экспедиции по сбору местных сортов Мексики, Центральной и Южной Америки, изучить сортовой материал этих стран, отличающийся исключительным богатством форм, установить зоны агроэкологической приуроченности сортовых групп и дать научное объяснение первичным и вторичным зонам культуры. Ботанические работы сторонников американского происхождения фасоли росли, в каждой новой статье появлялись новые данные и соображения.
Следует упомянуть Рейнхарда (1889), Витмака (1897), Бонне (1897), Ашерсона и Гребнера (1906 – 1910), Вильморена (1906), Друде (1909), Стюртевента (1919), Гамса (1926); в последние годы об американском происхождении ряда видов фасоли писали Бейли, Пайпер, Беккер-Дилинген и др.
Изучение фасоли на основании материалов экспедиций и результатов полевых исследований коллекции фасоли (ВИР) из стран Латинской Америки позволили подтвердить американское происхождение фасоли. В этом отношении наибольшего внимания заслуживают работы С.М. Букасова (1930), Н.И. Вавилова (1931), Н.Р. Иванова (1937), П.М. Жуковского (1950). Помимо вида обыкновенной фасоли, лимская и многоцветковая фасоли являются также видами, вошедшими в культуру в Мексике и Центральной Америке. Остролистная фасоль, или тепари, происходит, по-видимому, из центральных и северных районов Мексики, с охватом полупустынных районов штатов Аризоны и Техаса в США. Было бы неправильно думать, что в культуру этот вид фасоли вошел в конце XIX в., как о том писал Фримен (1912). Просто эта культура, имевшая стародавнее название у индейцев escomite, не была ранее заимствована европейцами, хотя и существовала несомненно многие сотни лет.
Этот вид фасоли не получил на протяжении тысячелетий широкого развития и не имел вторичной зоны культуры. По мере того, как расширялась площадь под сортами обыкновенной фасоли, роль тепари падала.
Происхождение лимской фасоли, на основании исследований коллекции ВИР, исторических, ботанических и географических данных, представляется в таком виде. Первичная культура лимской фасоли имела место в Мексике на полуострове Юкатане и в Гватемале. В Перу, как и обыкновенная фасоль, лимская оказалась довольно широко распространенным видом, но культура ее здесь также вторичная. Под названием Pallar, Pallares возделывали очень крупносемянные сорта с белыми семенами. Из Перу лимская фасоль попала в северные районы Чили.
Вскоре после открытия Америки лимскую фасоль из Мексики и Восточной Индии завезли в Центральную Африку. Здесь образовалась чрезвычайно важная вторичная зона возделывания как для мелкосемянных, так и крупносемянных сортов этого вида фасоли. Появились новые сорта с рядом доминантных признаков – ярко-пестрые и с черным рисунком, не повторяющимся у пестрых мексиканских сортов. Постепенно лимская фасоль стала распространятся по всей Африке и в XIX в. она была уже на Капской земле и в Египте.
В связи с этим в науке появилось мнение, что лимская фасоль происходит из Африки.

1.3.3. Происхождение азиатских видов

Исторические данные о зонах первичной культуры золотистой и других видов фасоли азиатского происхождения немногочисленны.
Первые сведения о культуре этих видов фасоли относится ко времени далекой древности, не менее 6 – 8 тыс. лет тому назад.
Возраст культуры угловатой фасоли (Ph. angularis), несомненно, совпадает с культурой сои. Этот вид фасоли, неизвестный в диком произрастании, по-видимому, засорял посевы сои в древности и сформировался из сорняков в самостоятельную культуру на территории Китая, Бирмы, Лаоса, Вьетнама, Индии.
Первые письменные указания древних китайских рукописей о культуре угловатой фасоли относится к VII – X вв. н.э. В этих работах указывается на то, что угловатая фасоль представлена большим числом сортов. Самыми распространенными сортами были красные мелкие бобы (Чи-сяо-доу). Название доу первоначально относили только к сое, затем стали применять для всех бобовых культур. Культура угловатой фасоли имела уже в то время широкое распространение. Основная зона возделывания и первичного формирования культурных сортов этого вида фасоли – междуречье рек Хуайхэ и Янцзы в южном Китае.
Угловатую фасоль в XIV – XVII вв. сеяли также в западных районах Китая (восточнее Тибета) и на территории современной Хэбей, т.е. ареал культуры начал охватывать районы северного Китая (Сунн-Син-дун, 1956).
Предполагают, что в XII в. угловатая фасоль попала в Корею и уже далее на восток в Японию. Корея и Япония являются, несомненно, зоной вторичной культуры. Вид этот получил японское название Adzuki (адзуки) и многими исследователями Корея и Япония принимались за родину этого вида. Сортовое разнообразие в Японии росло по мере ведения селекционной работы. Скрещивания в пределах вида вполне доступны; было выведено много новых сортов. Вид адзуки в Японии играет важную роль в питании населения.
Первичная зона культуры золотистой фасоли – маша связана с древним земледелием в Индии. Для маша в Индии существуют с незапамятных времен санскритские названия: муджа, маша и др. Культура маша еще до нашей эры очень сильно распространилась как в странах юго-западной Азии, так и на Востоке. В Афганистане, Иране, Египте формировались более скороспелые сорта, в основном близкие к сортам маша Индии, со сравнительно высоким содержанием белка (24 – 30% на сухой вес).
Районами вторичной культуры маша следует признать Китай, где сформировались в условиях муссонного климата особые группы сортов с высоким содержанием крахмала при уменьшении белка до 18 – 22%. Хотя культура маша в Китае и является вторичной и более молодой по сравнению с угловатой фасолью, тем не менее она весьма древняя. С незапамятных времен существует название для маша на китайском языке – лю-доу (зеленные бобы). Это говорит о том, что светло-желтые сорта маша появились в Индии в результате народной селекции значительно позднее проникновения культуры маша в Китай. Первые исторические указания об экономической ценности культуры относятся к X в. н.э. (Бретшнейдер, 1892).
Из Китая маш распространился в Корею и Японию, где является менее популярным культурным растением по сравнению с угловатой фасолью – адзуки. ....